[实用新型]一种基于多旋翼无人机的多点定深智能水质采样装置

说明书

本实用新型提供一种基于多旋翼无人机的多点定深智能水质采样装置，涉及水样采集技术领域，所述一种基于多旋翼无人机的智能水样采集及监测系统包括多旋翼无人机、采水装置、地面控制站。其特征在于：所述地面控制站用于规划航线，发出采集指令，实时显示采水状态信息；所述采水装置包括泵式采样器、采样点位置控制装置；采样点位置控制装置下放液位变送器、电容及拉线式传感器获得水体深度及无人机距水面高度数据，并通过单片机传回地面站，按水样采集规程确定采样点坐标，所述泵式采样器由抽吸泵吸入待测水样，出口连接一分多软管，将水样分别输入多个瓶盖底部设有电容式传感器的采样瓶中，从而实现定深定量采集水样。

技术领域

本发明涉及一种基于多旋翼无人机的多点定深智能水质采样装置，属于无人机与水样采集交叉领域。

背景技术

近年来，环境安全一直是热点话题，由于工业，农业以及生活等废水的排放严重污染了水资源。地表水资源污染严重威胁环境安全。为了保障人民生命健康，常常需要对河流湖库的水体进行抽样检测。

传统的水体采样通常为人工实地采样，该采样方法前期需要大量准备，采样周期长，经常会遇到采样工作环境恶劣的情况，如水面受到严重污染或有大量飘浮物时，很难到达指定的采样位置。而基于无人机的水体样品自动采集系统采用多旋翼无人机作为搭载平台，具有良好的稳定性和操控性，定位准确，起降灵活，安全性高。该方法不受障碍物和地形条件的限制，且节省人力物力，有助于环境采样的高效化、精确化和信息化，弥补传统环境采样方法的不足。目前公开号为CN110104191A的专利公开了“一种基于无人机的自动采集装置”，该装置在无人机下方设置悬浮装置，悬浮装置底部设置伸缩链连接采水装置采水。其在实际应用时很难能满足水质采样技术的规程标准，如：无法精准的在地面站进行采水任务规划以及实时监控水样采集状态，不能按规范采取定量的水样；无法保证用标准的采样器进行精确的定深采集；无法保证采集的水样不受污染，影响真实的水质参数；无法实现一次飞行任务获得多个采样点水样，效率较低。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷，本发明设计了一种基于多旋翼无人机的多点定深智能水质采样装置。该系统能实现在地面站进行采水任务规划和采集任务发送并实时显示采样水域水深信息、无人机距离水面的高度和位置信息、当前采样点距离水面深度，实现根据水样采集技术规程准确定深采集。采用抽吸泵采集水样可以避免空气污染水样，也能实现一次任务可采集多个采样点的水样，并且可以获得实时的采水量信息，实现根据水样采集技术规程准确的定量采集。水样采集的规范性、准确性得到保证，极大地提高采水效率。

为实现上述技术目的，本发明公开了一种基于多旋翼无人机的多点定深智能水质采样装置，所述一种基于多旋翼无人机的多点定深智能水质采样装置包括多旋翼无人机、采水装置、地面控制站。所述多旋翼无人机包括机身、传动系统、飞行控制器、GPS、罗盘、电池、发射机。

所述采水装置包括泵式采样器、采样点位置控制装置，摄像设备(20)；所述采样点位置控制装置由液位变送器(9)、电容(16)及拉线式传感器(2)、液位变送器的绕线滚筒(6)、拉线式传感器的安装支架(1)、单片机及可拆卸安装平台(17)组成，所述可拆卸平台(17)固定在无人机下方，所述液位变送器(9)和电容(16)及拉线式传感器(2)固定在可拆卸平台底部，所述单片机固定在无人机的上方，所述泵式采样器由抽吸泵(14)(常用的是蠕动泵或手动式真空泵)、3个采样瓶(4)、3个电容式传感器(3)、采水软管(15)、软管收放滚桶(19)、水管缠绕滚筒安装支架(18)组成，所述3个采样瓶(4)及软管收放滚轮(19)固定在可拆卸平台上，所述3个电容式传感器(3)放置在采样瓶上盖的底部，软管(15)下放到采样点处由抽吸泵吸入待测水样，出口连接一分三软管(5)，将水样分别输入三个采样瓶，得到水样及时保存，便于后续检测化验。

作为本发明改进的技术方案采水装置搭载摄像设备用于水质采样并实时监控采样时状态；同时通过数据传输模块将数据实时传回地面站。